JP2004271540A - Protein chip - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プローブ生体分子と生体由来のターゲット分子との相互作用を観察することによりターゲット分子の同定や解析等を行う技術に関し、特に、タンパク質をプローブとして少なくとも一部に保持したプロテインチップとそれを製造するための技術に関する。 The present invention relates to a technique for identifying or analyzing a target molecule by observing an interaction between a probe biomolecule and a target molecule derived from a living body, and in particular, relates to a protein chip having at least a part of a protein as a probe and a protein chip. Related to the technology for manufacturing.
ヒト・ゲノムシーケンスの解読が終了し、加えてDNAチップ技術(マイクロアレイ法)が普及したことに伴い、ゲノムDNAの発現解析が急速に推し進められ、大量のゲノム情報が蓄積されつつある。 With the completion of human genome sequence decoding and the spread of DNA chip technology (microarray method), genomic DNA expression analysis has been rapidly promoted, and a large amount of genomic information is being accumulated.
しかし、生体内において、細胞の機能はタンパク質が他のタンパク質や低分子、DNAなどと相互作用したり、リン酸化などの翻訳後修飾を受けたりすることにより調節・維持されているので、直接的に細胞機能にかかわるタンパク質を解析することが必須である。 However, in vivo, cell functions are regulated and maintained by proteins interacting with other proteins, small molecules, DNA, etc., and undergoing post-translational modifications such as phosphorylation. It is essential to analyze proteins involved in cell functions.
4種類の塩基から構成されるDNAとは異なり、タンパク質は20種類のアミノ酸から構成され、1次構造から4次構造までの高次構造を有するため、高次構造まで含めたその存在種は膨大な数にのぼる。 Unlike DNA composed of four types of bases, proteins are composed of 20 types of amino acids and have a higher-order structure from a primary structure to a quaternary structure. Number.
また、DNAにおけるPCRのようなタンパク質増幅方法がなく、発現量の少ない制御タンパク質などを高感度に検出するのは難しいため、異なる幾つかの分析手法を組み合わせて用いる必要があり、各手法にも熟練を要する操作が要求されるなど、タンパク質の研究は労力と時間を要するものである。そこで、生体内で発現しているタンパク質を短時間で同定し、または相互作用を解析するハイスループットシステムの開発が切望されている。 In addition, since there is no protein amplification method such as PCR for DNA and it is difficult to detect a control protein having a low expression level with high sensitivity, it is necessary to use a combination of several different analysis methods. Research on proteins requires labor and time, such as requiring skillful operations. Therefore, development of a high-throughput system for identifying a protein expressed in a living body in a short time or analyzing an interaction has been desired.
このような背景のもと、網羅的解析が可能であるDNAチップ技術の利点を、プロテオーム解析に応用することが試みられている。そのひとつとしてプロテインチップ(プロテインアレイとも呼ばれる)を用いた解析方法がある。 Against this background, attempts have been made to apply the advantages of DNA chip technology, which enables comprehensive analysis, to proteome analysis. One of them is an analysis method using a protein chip (also called a protein array).
プロテインチップには大きく分けて2つのタイプがある。1番目のタイプは、基板表面に化学処理を施したもの、すなわち基板表面に疎水性やイオン交換性、金属イオンなどを導入して性質の異なる多数のスポットを形成し、これらのスポットへのタンパク質の物理化学的親和性の違いを利用して、タンパク質の発現解析や同定、精製に用いられる、ケミカルチップと呼ばれるものである。2番目のタイプは、タンパク質や抗体、DNAなど生体分子を基板表面に固定し、タンパク質の生化学的親和性を利用して、相互作用するタンパク質やリガンドを探索するバイオロジカルチップがある。 There are roughly two types of protein chips. The first type is one in which a chemical treatment is applied to the substrate surface, that is, hydrophobic, ion-exchangeable, or metal ions are introduced into the substrate surface to form a number of spots having different properties, and a protein is applied to these spots. This is called a chemical chip, which is used for protein expression analysis, identification, and purification by utilizing the difference in physicochemical affinity of DNA. The second type is a biological chip in which biomolecules such as proteins, antibodies, and DNA are immobilized on the surface of a substrate, and the interacting proteins and ligands are searched for by utilizing the biochemical affinity of the proteins.
プロテインチップを用いた解析では、このような化学的もしくは生化学的修飾が施された多数のスポットにタンパク質を反応させた後、親和性を示さないタンパク質やその他の夾雑物を洗浄により取り除き、TOF−MS(Time OF Flight-mass Spectrometer、飛行時間型質量分析計)により、スポットに捕捉されたタンパク質の正確な分子量を測定することができる。 In the analysis using a protein chip, after a protein is reacted with a large number of spots subjected to such chemical or biochemical modification, proteins and other contaminants showing no affinity are removed by washing, and TOF -MS (Time of Flight-mass Spectrometer, time-of-flight mass spectrometer) can measure the accurate molecular weight of the protein captured in the spot.
プロテインチップは、多種・大量試料のタンパク質の発現解析や相互作用解析、さらには精製や同定、機能解析などへも応用が可能であり、プロテオーム解析を加速するためのプラットホーム技術として期待されている。また、糖鎖の機能解析や細胞機能解析を目的とした、糖鎖チップや細胞チップの研究も進められており、ポストゲノム研究を支えるチップ技術として注目されている。(非特許文献1)
しかし、DNAチップ技術をプロテインチップにそのまま転用することはできない。DNAチップは乾燥した基板上にDNAやRNAを固定したものであるが、大多数のタンパク質は水溶液中でしか機能せず、乾燥した瞬間にその高次構造(立体構造)が損なわれてしまう。しかもタンパク質は一旦乾燥してしまったら水を与えても元に戻らない。このため、タンパク質をその本来の高次構造を保ったまま乾燥させて基板上に固定することはできない。この点がDNAとは大きく異なる。
The protein chip can be applied to expression analysis and interaction analysis of proteins in a large number of kinds and a large amount of samples, as well as purification, identification, and functional analysis, and is expected as a platform technology for accelerating proteome analysis. In addition, research on sugar chain chips and cell chips for the purpose of analyzing the functions of sugar chains and cell functions has been promoted, and is attracting attention as a chip technology supporting post-genome research. (Non-Patent Document 1)
However, the DNA chip technology cannot be directly used for a protein chip. A DNA chip is one in which DNA or RNA is immobilized on a dried substrate, but most proteins function only in an aqueous solution, and the higher-order structure (three-dimensional structure) is lost at the moment of drying. Moreover, once the protein has been dried, it will not return to its original state even with water. Therefore, the protein cannot be dried and fixed on the substrate while maintaining its original higher-order structure. This is a big difference from DNA.
このような背景から、ペプチドやタンパク質を超分子ヒドロゲルでソフトに包み込んで活性を保ちつつ基板上に固定するセミウエットデバイス技術が開発された。この技術では、まず超分子ヒドロゲル化剤を緩衝溶液に加熱して溶かし、ガラスなどの基板上にスポットして冷やすことにより、ヒドロゲルのアレイを作る。そこにペプチドやタンパク質を打ち込んで、ペプチドやタンパク質のセミウエットアレイとする。この技術によれば、ペプチドやタンパク質が並んだアレイを簡単に作成することができる。(非特許文献2)
非特許文献2のセミウエットデバイス技術で使用される超分子ヒドロゲル化剤は、新規に開発された人工合成剤である。
The supramolecular hydrogelator used in the semi-wet device technology of Non-Patent
本発明が解決しようとする課題は、超分子ヒドロゲル化剤のような人工合成剤を使用することなく、ペプチドやタンパク質をその活性を保った状態で基板上に固定し得るプロテインチップ技術を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a protein chip technology capable of immobilizing a peptide or protein on a substrate while maintaining its activity without using an artificial synthetic agent such as a supramolecular hydrogelator. It is in.
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following solutions.
本発明にかかるプロテインチップの製造方法は、バクテリアセルロース層を基板上に形成する工程と、前記バクテリアセルロース層を整然と並んだアレイ要素からなるバクテリアセルロースアレイに加工する工程と、タンパク質(プローブ生体分子)を含む水溶液を前記アレイ要素に含浸させる(滴下する、スポットする)工程と、を含む。 The method for producing a protein chip according to the present invention includes a step of forming a bacterial cellulose layer on a substrate, a step of processing the bacterial cellulose layer into a bacterial cellulose array comprising arrayed array elements, and a method of preparing a protein (probe biomolecule). Impregnating (dropping, spotting) the array element with an aqueous solution containing
本発明にかかるプロテインチップの別の製造方法は、バクテリアセルロースのシートを整然と並んだアレイ要素からなるバクテリアセルロースアレイに加工する工程と、前記バクテリアセルロースアレイを基板上に固定する工程と、タンパク質(プローブ生体分子)を含む水溶液を前記アレイ要素に含浸させる工程と、を含む。 Another method for producing a protein chip according to the present invention includes a step of processing a sheet of bacterial cellulose into a bacterial cellulose array comprising arrayed array elements; a step of fixing the bacterial cellulose array on a substrate; Impregnating the array element with an aqueous solution containing a biomolecule).
本発明にかかるプロテインチップの更に別の製造方法は、バクテリアセルロース層を基板上に形成する工程と、タンパク質(プローブ生体分子)を含む水溶液を前記バクテリアセルロース層上に整然と並べてスポットする工程と、を含む。 Still another method for producing a protein chip according to the present invention includes a step of forming a bacterial cellulose layer on a substrate and a step of orderly arranging and spotting an aqueous solution containing a protein (probe biomolecule) on the bacterial cellulose layer. Including.
本発明にかかるプロテインチップは、タンパク質(プローブ生体分子)を含む水溶液を含浸したバクテリアセルロースからなるプローブセルを基板上に整然と並べて固定してなる。 The protein chip according to the present invention is obtained by immobilizing probe cells made of bacterial cellulose impregnated with an aqueous solution containing a protein (probe biomolecule) on a substrate in an orderly manner.
本発明にかかる別のプロテインチップは、バクテリアセルロース層を基板上に形成するとともに、タンパク質(プローブ生体分子)を含む水溶液を前記バクテリアセルロース層上に整然と並べてスポットしてなる。 In another protein chip according to the present invention, a bacterial cellulose layer is formed on a substrate, and an aqueous solution containing a protein (probe biomolecule) is neatly arranged and spotted on the bacterial cellulose layer.
本発明にかかるプロテインチップ作成用プレートは、前記水溶液を含ませる前のバクテリアセルロースを基板上に固定してなる。 The plate for preparing a protein chip according to the present invention is obtained by fixing bacterial cellulose before containing the aqueous solution on a substrate.
本発明にかかるタンパク質保持方法は、バクテリアセルロースのフィブリル間に存在する水溶液中にタンパク質を浮遊させた状態で保持するようにしたことを特徴としている。 The protein retaining method according to the present invention is characterized in that the protein is retained in a state of being suspended in an aqueous solution existing between fibrils of bacterial cellulose.
ここで、「整然と並んだ」とは、ライン状、マトリクス状、ハニカム状といった一定の整列状態に規則正しく並んでいることを表している。バクテリアセルロース層のアレイ要素やプローブセルが一定の整列状態に規則正しく並んでいることにより、プローブセル(アレイ要素)のアドレッシングやプローブ生体分子水溶液の自動スポッティングが可能となる。 Here, “orderly arranged” means that the elements are regularly arranged in a fixed arrangement such as a line, a matrix, and a honeycomb. Since the array elements and the probe cells of the bacterial cellulose layer are regularly arranged in a predetermined alignment state, addressing of the probe cells (array elements) and automatic spotting of the probe biomolecule aqueous solution become possible.
本発明で使用するバクテリアセルロースとしてはナタデココが最適である。ナタデココは、食べることができるほど無害な素材である。ナタデココは、高い形状保持性能(強いコシ)を有している。ナタデココは、薄くスライスしたり細かくカットしたりするといった加工が容易である。ナタデココは、無菌状態に保てば長期保存も可能である。ナタデココは、特別な生産設備を必要とせずに常温で簡単に培養できるので、生産コストが安い。ナタデココは、天然セルロースであるので自然環境に優しい。 Nata de coco is most suitable as the bacterial cellulose used in the present invention. Nata de coco is a harmless material that can be eaten. Nata de coco has high shape retention performance (strong stiffness). Nata de coco is easy to process such as slicing thinly and cutting finely. Nata de coco can be stored for a long time if kept in a sterile condition. Nata de coco can be easily cultivated at room temperature without requiring special production equipment, so that the production cost is low. Nata de coco is natural cellulose and therefore friendly to the natural environment.
バクテリアセルロースは、天然のセルロース生産菌によって生産されたセルロースである。セルロース生産菌の例として、アセトバクター アセトサム(Acetobactor acetosum)、アセトバクター キシリナム(Acetobactor xylinum)、アセトバクター パスツリアヌム(Acetobactor pasterianum)、アセトバクター ランセンス(Acetobactor rancens)等の酢酸菌、サルシナ ベントキュリ(Sarcina ventriculi)、バクテリウム キシロイデス(Bacterium xyloides)、シュードモナス(Pseudomonas)属菌、アグロバクテリウム(Agrobacterium)属菌等を挙げることができる。本発明で使用するバクテリアセルロースの生産菌としては、Acetobactor aceti var. xylinumが最も好ましい。Acetobactor aceti var. xylinumは、ナタと呼ばれる繊維質厚膜の生産菌としてフィリピン等で古くから利用されてきたバクテリアである。 Bacterial cellulose is cellulose produced by natural cellulose-producing bacteria. Examples of cellulose-producing bacteria include acetic acid bacteria such as Acetobactor acetosum, Acetobactor xylinum, Acetobactor pasterianum, and Acetobactor lancens, and Sarcina ventriculi. Examples include Bacterium xyloides, Pseudomonas, Agrobacterium, and the like. Acetobactor aceti var. Xylinum is most preferred as a bacterial cellulose producing bacterium used in the present invention. Acetobactor aceti var. Xylinum is a bacterium that has long been used in the Philippines and other countries as a fibrous thick film producing bacterium called nata.
バクテリアセルロースは、セルロース成分に対して数倍〜数百倍の重量の水分を保持できる。バクテリアセルロースは、三次元的に複雑に張り巡らされたフィブリルのネットを骨格として持つ。水分を含んだバクテリアセルロースは、その水分の大部分をフィブリルネットの網目内に保持する。タンパク質を含む水溶液をバクテリアセルロースに含浸させると、その水溶液の大部分はフィブリルネットの網目内に保持される。水溶液内のタンパク質は、フィブリルネットの網目内を充たす水溶液中に浮遊しているため、そのタンパク質本来の高次構造を保つ。 Bacterial cellulose can hold several times to several hundred times the weight of water with respect to the cellulose component. Bacterial cellulose has, as a skeleton, a fibril net that is three-dimensionally stretched. Bacterial cellulose containing water retains most of its water within the network of fibril nets. When an aqueous solution containing a protein is impregnated with bacterial cellulose, most of the aqueous solution is retained in the mesh of the fibril net. Since the protein in the aqueous solution is suspended in the aqueous solution that fills the mesh of the fibril net, the protein retains its original higher-order structure.
したがって、本発明の製造方法によれば、バクテリアセルロース層を基板上に形成し、そのバクテリアセルロース層を整然と並んだアレイ要素からなるバクテリアセルロースアレイに加工し、タンパク質を含む水溶液を各アレイ要素に滴下することにより、タンパク質をその活性を保ちつつ基板上に整然と並べて固定することができる。 Therefore, according to the production method of the present invention, a bacterial cellulose layer is formed on a substrate, the bacterial cellulose layer is processed into a bacterial cellulose array comprising arrayed array elements, and an aqueous solution containing a protein is dropped on each array element. By doing so, proteins can be arranged and fixed on the substrate in order while maintaining their activity.
また、本発明の別の製造方法によれば、バクテリアセルロース層を基板上に形成し、タンパク質を含む水溶液を前記バクテリアセルロース層上に整然と並べてスポットすることにより、タンパク質をその活性を保ちつつ基板上に整然と並べて固定することができる。 Further, according to another production method of the present invention, a bacterial cellulose layer is formed on a substrate, and an aqueous solution containing the protein is neatly arranged and spotted on the bacterial cellulose layer to spot the protein on the substrate while maintaining its activity. It can be arranged and fixed in order.
バクテリアセルロース層を基板上に形成する方法は幾つかある。その一例として、培養槽から取り出したバクテリアセルロース(ナタ)をシート状にスライスして基板に貼り付ける方法を挙げることができる。その際、バクテリアセルロース内に存在している生産菌由来のタンパク質やDNAなどは適切な処理剤を使用して除去しておくことが望ましい。バクテリアセルロース・シートは、乾燥させてからガラスなどの基板に貼り付けても、湿った状態のまま基板に貼り付けてもよい。貼り付けた基板上でバクテリアセルロース・シートを乾燥させてもよい。 There are several ways to form a bacterial cellulose layer on a substrate. One example is a method in which bacterial cellulose (nata) taken out of a culture tank is sliced into a sheet and attached to a substrate. At this time, it is desirable that proteins, DNAs, and the like derived from the producing bacteria existing in the bacterial cellulose be removed using an appropriate treating agent. The bacterial cellulose sheet may be dried and then attached to a substrate such as glass, or may be attached to the substrate in a wet state. The bacterial cellulose sheet may be dried on the attached substrate.
バクテリアセルロースを乾燥させる場合には、セルロース内のフィブリル同士の癒着を防止することが望ましい。その方法として、バクテリアセルロースの水懸濁液を凍結乾燥や溶剤置換乾燥することによって、乾燥時にフィブリル間に水素結合に由来する結合を生じさせないようにする方法がある。さらに、バクテリアセルロースを含有する水性懸濁液に水以外の第3成分を加えた後に脱水乾燥する方法(特開平09−165402)や、撹拌培養により製造されたバクテリアセルロースを緊張下で脱水乾燥し、得られたバクテリアセルロースを離解処理する方法(WO97/48730)などもある。 When drying bacterial cellulose, it is desirable to prevent adhesion of fibrils in the cellulose. As a method therefor, there is a method of freeze-drying or solvent-substitutingly drying an aqueous suspension of bacterial cellulose so as not to cause a bond derived from a hydrogen bond between fibrils at the time of drying. Further, a method of adding a third component other than water to an aqueous suspension containing bacterial cellulose followed by dehydration drying (Japanese Patent Laid-Open No. 09-165402), or a method of dehydrating and drying bacterial cellulose produced by stirring culture under tension. And a method of disintegrating the obtained bacterial cellulose (WO97 / 48730).
バクテリアセルロース層を基板上に形成する別の方法として、バクテリアセルロースを基板上で直接培養する方法がある。基板にセルロース材料等の生体高分子を用い、その基板表面にセルロース生産菌に対して親和性を持つ物質からなるレールを形成しておけば、セルロース生産菌が当該レールに沿って走行しつつフィブリルを産生するため、配向性の高いセルロース膜を形成することができる。また、基板表面に多数のピット(小さな窪み)を整然と並べて形成しておき、各ピット内でバクテリアセルロースを直接培養してもよい。 As another method of forming a bacterial cellulose layer on a substrate, there is a method of culturing bacterial cellulose directly on a substrate. If a biopolymer such as a cellulose material is used for the substrate, and a rail made of a substance having an affinity for the cellulose-producing bacterium is formed on the surface of the substrate, the cellulose-producing bacterium runs along the rail and the fibrils , A cellulose film having high orientation can be formed. Alternatively, a large number of pits (small depressions) may be formed on the surface of the substrate in an orderly manner, and bacterial cellulose may be directly cultured in each pit.
バクテリアセルロース層を整然と並んだアレイ要素からなるバクテリアセルロースアレイに加工する方法は幾つかある。たとえば、基板に貼り付けたシート状のバクテリアセルロースをレーザビーム等を使用してアレイ要素に切断・分割する方法を挙げることができる。基板に貼り付けたバクテリアセルロースをレーザビームで切断することにより、微細且つ精密に加工することができる。また、シート状のバクテリアセルロースを基板とは別の場所でアレイ要素に分割してから基板に貼り付けてもよい。 There are several ways to process a bacterial cellulose layer into a bacterial cellulose array consisting of ordered array elements. For example, there is a method of cutting / dividing a sheet-shaped bacterial cellulose attached to a substrate into array elements using a laser beam or the like. By cutting the bacterial cellulose adhered to the substrate with a laser beam, fine and precise processing can be performed. Alternatively, the sheet-like bacterial cellulose may be divided into array elements at a place different from the substrate and then attached to the substrate.
本発明の製造方法によれば、超分子ヒドロゲル化剤のような人工合成剤を使用することなく、タンパク質をその活性を保った状態で基板上に固定したプロテインチップを製造することができる。 According to the production method of the present invention, a protein chip in which a protein is immobilized on a substrate while maintaining its activity can be produced without using an artificial synthetic agent such as a supramolecular hydrogelator.
本発明のプロテインチップによれば、タンパク質をその活性を保った状態で基板上に保持しているので、基板上のタンパク質と生体由来の分子との相互作用解析やスクリーニング等を正確に且つ効率良く実施することができる。 According to the protein chip of the present invention, since the protein is retained on the substrate while maintaining its activity, the interaction analysis and screening between the protein on the substrate and a molecule derived from a living body can be performed accurately and efficiently. Can be implemented.
本発明のプロテインチップ作成用プレートによれば、本発明のプロテインチップを容易に製造することができる。 According to the plate for producing a protein chip of the present invention, the protein chip of the present invention can be easily produced.
本発明のタンパク質保持方法によれば、バクテリアセルロースのフィブリル間に存在する水溶液中にタンパク質を浮遊させた状態で保持するようにしたので、タンパク質をその高次構造を壊すことなく活性を保った状態で基板上に保持できる。 According to the protein retention method of the present invention, the protein is retained in a state of being suspended in an aqueous solution existing between fibrils of bacterial cellulose, so that the protein retains its activity without destroying its higher-order structure. Can be held on the substrate.
本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。複数の図において共通の構成要素もしくは実質的に同一の構成要素については同一の符号を付してその説明を適宜省略する。
[プロテインチップの製造方法]
1.1 製造方法その1
1.1.1 構成
図1は本発明にかかるプロテインチップの製造方法の一例を示す製造工程図である。
The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In a plurality of drawings, common constituent elements or substantially the same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
[Producing method of protein chip]
1.1
1.1.1 Configuration FIG. 1 is a manufacturing process diagram showing an example of a method for manufacturing a protein chip according to the present invention.
(1)基板洗浄工程:この工程では、ガラス基板1を洗浄して不純物を除去する。
(1) Substrate cleaning step: In this step, the
(2)バクテリアセルロース層形成工程:この工程では、バクテリアセルロース(BC)のシート2sをガラス基板1の表面に貼り付けることにより、バクテリアセルロースのシート2sからなるバクテリアセルロース層2をガラス基板1上に形成する。
(2) Bacterial cellulose layer forming step: In this step, a
シート2sは、培養槽から取り出したバクテリアセルロース(ナタ)をシート状にスライスした物である。培養中にバクテリアセルロース内に存在していた生産菌の死骸や生産菌由来のタンパク質、DNA等は、バクテリアセルロースを清浄な水流中に置くことにより除去してある。水流だけては生産菌の死骸等を除去できない場合は、バクテリアセルロースを適切な処理剤の溶液中に漬け込んだ後、水洗する方法が採られる。また、処理剤としては、タンパク質分解酵素、DNA分解酵素、希酸、アルカリ、次亜塩酸ソーダ、過酸化水素、界面活性剤(ラウリル硫酸ソーダ、デオキシコール酸、等)を挙げることができる。また、常温から200℃の範囲の加熱洗浄も有効である。
The
(3)バクテリアセルロースアレイ形成工程:この工程では、バクテリアセルロース層2を、レーザビーム4で細かく縦横に切断することにより、マトリクス状に並んだアレイ要素3aからなるバクテリアセルロースアレイ3に加工する。レーザビーム4の照射ポイントを正確にコントロールできる自動微細加工装置(図示省略)を使用することにより、バクテリアセルロース層2をバクテリアセルロースアレイ3に精密に加工することができる。
(3) Bacterial cellulose array forming step: In this step, the
(4)クリーニング工程:この工程では、レーザビーム照射によって発生した塵(レーザビーム照射による燃え滓、灰などの粒)を水洗、送風、加振など何らかの方法により除去する。この工程をバクテリアセルロースアレイ形成工程と並行して実施してもよい。生産菌の死骸等の除去をこの工程で実施してもよい。 (4) Cleaning step: In this step, dust generated by laser beam irradiation (particles such as slag and ash due to laser beam irradiation) is removed by any method such as washing with water, blowing air, or applying vibration. This step may be performed in parallel with the step of forming a bacterial cellulose array. Removal of dead bacteria and the like of the production bacteria may be performed in this step.
(5)湿度調節工程:この工程では、バクテリアセルロースアレイ3の湿度(湿潤度、水分量)調節を行う。ここで、湿度調節の態様には、水分除去すなわち乾燥と水分添加とがある。乾燥とは、ほとんど水分を含まない程に乾いた状態だけでなく、生乾きの状態(若干水分が残っている状態)や、水の中から取り出した直後よりも水分含有率が減少した程度の状態をも含む広い概念である。乾燥物に含まれる固形分(主にフィブリル)の重量に対して、水分量が約25%以下であれば、ほとんど乾いた状態といえる。
(5) Humidity adjustment step: In this step, the humidity (humidity, water content) of the
バクテリアセルロースアレイ3を乾燥させる場合には、各アレイ要素3aを構成するセルロース内のフィブリル同士の癒着を防止する対策が講じられる。その方法として、バクテリアセルロースの水懸濁液を凍結乾燥や溶剤置換乾燥することによって、乾燥時にフィブリル間に水素結合に由来する結合を生じさせないようにする方法がある。さらに、バクテリアセルロースを含有する水性懸濁液に水以外の第3成分を加えた後に脱水乾燥する方法(特開平09−165402)や、撹拌培養により製造されたバクテリアセルロースを緊張下で脱水乾燥し、得られたバクテリアセルロースを離解処理する方法(WO97/48730)などもある。
When the
(6)プローブ生体分子固定工程:この工程では、タンパク質(レセプタ、ホルモン、酵素、抗体、等)を含む水溶液6を湿度調整したバクテリアセルロースアレイ3の各アレイ要素3aに滴下する。その際、互いに異なるタンパク質を含む複数種類の水溶液6を予め用意しておき、各アレイ要素3aに各々異なるタンパク質を含む水溶液6を滴下する。各アレイ要素3aに滴下された水溶液6は、そのアレイ要素3aを構成するバクテリアセルロースにしみ込む。その結果、滴下された各水溶液6中のタンパク質が各々のアレイ要素3a内に保持された状態でガラス基板1上に固定される。
(6) Probe biomolecule fixing step: In this step, an
この工程において、各水溶液6の滴下ポイントおよび滴下量を正確にコントロール可能な自動滴下装置を使用することにより、各水溶液6をバクテリアセルロースアレイ3の各アレイ要素3aに正確に滴下することができる。また、各アレイ要素3a内に保持させるタンパク質の量は、各水溶液6中のタンパク質濃度および各アレイ要素3aへの水溶液滴下量をコントロール沸騰することにより自在に調節できる。自動滴下装置(スポッタ)として、スポット型DNAチップを製造する際に用いられる公知のアレイヤ(特表平10−503841、特表2002−507386、特表2003−515113、特表2004−512514、特開2003−156492、特開2003−344014、特開2004−045241、等参照)を利用することが可能である。バクテリアセルロースアレイ3を損傷しないようにするためには、非接触式スポッタを使用することが望ましい。ピンタイプのスポッタを使用する場合には、Spot-Pin-Over Travel値を最適化する必要がある。
In this step, each
(7)後処理工程:以上の一連の工程により、タンパク質を含む水溶液6を含浸したバクテリアセルロース(アレイ要素3a)からなる多数のプローブセル3pをガラス基板1上にマトリクス状に配置して固定してなるプロテインチップ7が製造される(図5参照)。製造されたプロテインチップ7は、必要に応じて、合成樹脂製パッケージ(ケーシング)などに収められる。
1.1.2 作用・効果
バクテリアセルロースは、セルロース成分に対して数倍〜数百倍の重量の水分を保持できる。バクテリアセルロースは、三次元的に複雑に張り巡らされたフィブリル2fのネット(フィブリルネット)を骨格として持つ(図2(a)参照)。水分を含んだバクテリアセルロースは、その水分の大部分をフィブリルネットの網目内に保持する。タンパク質5を含む水溶液6をバクテリアセルロースに含浸させると、その水溶液6の大部分はフィブリルネットの網目内に保持される(図2(b))。水溶液6内のタンパク質5は、フィブリルネットの網目内を充たす水溶液6中に浮遊しているため、その生体分子本来の立体構造を保つことができる。
(7) Post-treatment step: Through the above series of steps, a large number of
1.1.2 Action / Effect Bacterial cellulose can hold water several times to several hundred times the weight of cellulose components. Bacterial cellulose has, as a skeleton, a
したがって、バクテリアセルロース層2をガラス基板1上に形成し、そのバクテリアセルロース層2をマトリクス状に配置されたアレイ要素3aからなるバクテリアセルロースアレイ3に加工し、タンパク質5を含む水溶液6を各アレイ要素3aに滴下することにより、タンパク質5をその活性を保ちつつガラス基板1上にマトリクス状に配置して固定することができる。
Therefore, a
このようにして製造されたプロテインチップ7を使用することにより、ガラス基板1上のタンパク質5と結合するタンパク質やその他の分子を効率良くスクリーニングすることができる。
By using the protein chip 7 manufactured in this manner, a protein or other molecule that binds to the
上記の例では、マトリクス状に配置されたアレイ要素3aからなるバクテリアセルロースアレイ3を備えたプロテインチップについて説明したが、ライン状、ハニカム状といったその他の整列状態となるようにアレイ要素3aを配置することも可能である(図6参照)。
1.2 製造方法その2
1.2.1 構成
図3は本発明にかかるプロテインチップの製造方法の別の例を示す製造工程図である。
In the above-described example, the protein chip including the
1.2
1.2.1 Configuration FIG. 3 is a manufacturing process diagram showing another example of a method for manufacturing a protein chip according to the present invention.
(1)基板洗浄工程:この工程では、ガラス基板1を洗浄して不純物を除去する。
(1) Substrate cleaning step: In this step, the
(2)バクテリアセルロースアレイ形成工程:この工程では、バクテリアセルロース(BC)のシート2s(図1参照)を、レーザビーム4等を使用して細かく縦横に切断することにより、マトリクス状に並んだアレイ要素3aからなるバクテリアセルロースアレイ3に加工する。
(2) Bacterial cellulose array forming step: In this step, a bacterial cellulose (BC)
(3)バクテリアセルロースアレイ固定工程:この工程では、バクテリアセルロースアレイ3を、洗浄したガラス基板1の表面に固定する。
(3) Bacterial cellulose array fixing step: In this step, the
(4)湿度調節工程:この工程では、バクテリアセルロースアレイ3の湿度(湿潤度、水分量)調節を行う。
(4) Humidity adjustment step: In this step, the humidity (humidity, water content) of the
(5)プローブ生体分子固定工程:この工程では、タンパク質(レセプタ、ホルモン、酵素、抗体、等)を含む水溶液6を湿度調整したバクテリアセルロースアレイ3の各アレイ要素3aに滴下する。その際、互いに異なるタンパク質を含む複数種類の水溶液6を予め用意しておき、各アレイ要素3aに各々異なるタンパク質を含む水溶液6を滴下する。各アレイ要素3aに滴下された水溶液6は、そのアレイ要素3aを構成するバクテリアセルロースにしみ込む。その結果、滴下された各水溶液6中のタンパク質が各々のアレイ要素3a内に保持された状態でガラス基板1上に固定される。
(5) Probe biomolecule fixing step: In this step, an
(6)後処理工程:以上の一連の工程により、タンパク質を含む水溶液6を含浸したバクテリアセルロース(アレイ要素3a)からなる多数のプローブセル3pをガラス基板1上にマトリクス状に配置して固定してなるプロテインチップ7が製造される(図5参照)。製造されたプロテインチップ7は、必要に応じて、合成樹脂製パッケージ(ケーシング)などに収められる。
1.2.2 作用・効果
バクテリアセルロースは、セルロース成分に対して数倍〜数百倍の重量の水分を保持できる。バクテリアセルロースは、三次元的に複雑に張り巡らされたフィブリル2fのネット(フィブリルネット)を骨格として持つ(図2(a)参照)。水分を含んだバクテリアセルロースは、その水分の大部分をフィブリルネットの網目内に保持する。タンパク質5を含む水溶液6をバクテリアセルロースに含浸させると、その水溶液6の大部分はフィブリルネットの網目内に保持される(図2(b))。水溶液6内のタンパク質5は、フィブリルネットの網目内を充たす水溶液6中に浮遊しているため、その生体分子本来の立体構造を保つことができる。
(6) Post-treatment step: Through the above series of steps, a large number of
1.2.2 Function / Effect Bacterial cellulose can hold water several times to several hundred times the weight of cellulose components. Bacterial cellulose has, as a skeleton, a
したがって、バクテリアセルロースのシートをマトリクス状に配置されたアレイ要素3aからなるバクテリアセルロースアレイ3に加工してガラス基板1上に固定し、タンパク質5を含む水溶液6を各アレイ要素3aに滴下することにより、タンパク質5をその活性を保ちつつガラス基板1上にマトリクス状に配置して固定することができる。
Therefore, a sheet of bacterial cellulose is processed into a
このようにして製造されたプロテインチップ7を使用することにより、ガラス基板1上のタンパク質5と結合するタンパク質やその他の分子を効率良くスクリーニングすることができる。
By using the protein chip 7 manufactured in this manner, a protein or other molecule that binds to the
上記の例では、マトリクス状に配置されたアレイ要素3aからなるバクテリアセルロースアレイ3を備えたプロテインチップについて説明したが、ライン状、ハニカム状といったその他の整列状態となるようにアレイ要素3aを配置することも可能である(図6参照)。
1.3 製造方法その3
1.3.1 構成
図4は本発明にかかるプロテインチップの製造方法の更に別の例を示す製造工程図である。
In the above-described example, the protein chip including the
1.3
1.3.1 Configuration FIG. 4 is a manufacturing process diagram showing still another example of the method for manufacturing a protein chip according to the present invention.
(1)基板洗浄工程:この工程では、ガラス基板1を洗浄して不純物を除去する。
(1) Substrate cleaning step: In this step, the
(2)バクテリアセルロース層形成工程:この工程では、バクテリアセルロース(BC)のシート2sをガラス基板1の表面に貼り付けることにより、バクテリアセルロースのシート2sからなるバクテリアセルロース層2をガラス基板1上に形成する。
(2) Bacterial cellulose layer forming step: In this step, the
(3)湿度調節工程:この工程では、バクテリアセルロース層2の湿度(湿潤度、水分量)調節を行う。
(3) Humidity adjustment step: In this step, the humidity (humidity, water content) of the
(4)プローブ生体分子固定工程:この工程では、タンパク質を含む水溶液6を湿度調整したバクテリアセルロース層2の上にマトリクス状にスポットする。
(4) Probe biomolecule fixing step: In this step, an
(5)後処理工程:以上の一連の工程により、タンパク質を含む水溶液6をバクテリアセルロース層2上にマトリクス状にスポットしてなる、多数の検出スポット(プローブセル)2spを有するプロテインチップ8が製造される(図7参照)。製造されたプロテインチップ8は、必要に応じて、合成樹脂製パッケージ(ケーシング)などに収められる。
1.3.2 作用・効果
バクテリアセルロースは、セルロース成分に対して数倍〜数百倍の重量の水分を保持できる。バクテリアセルロースは、三次元的に複雑に張り巡らされたフィブリル2fのネット(フィブリルネット)を骨格として持つ(図2(a)参照)。水分を含んだバクテリアセルロースは、その水分の大部分をフィブリルネットの網目内に保持する。タンパク質5を含む水溶液6をバクテリアセルロースに含浸させると、その水溶液6の大部分はフィブリルネットの網目内に保持される(図2(b))。水溶液6内のタンパク質5は、フィブリルネットの網目内を充たす水溶液6中に浮遊しているため、その生体分子本来の立体構造を保つことができる。
(5) Post-processing step: a
1.3.2 Action / Effect Bacterial cellulose can hold water several times to several hundred times the weight of cellulose components. Bacterial cellulose has, as a skeleton, a
したがって、バクテリアセルロース層2をガラス基板1上に形成し、タンパク質5を含む水溶液6をバクテリアセルロース層2上にマトリクス状にスポットすることにより、タンパク質5をその活性を保ちつつガラス基板1上にマトリクス状に配置して固定することができる。
Therefore, the
このようにして製造されたプロテインチップ8を使用することにより、ガラス基板1上のタンパク質5と結合するタンパク質やその他の分子を効率良くスクリーニングすることができる。
By using the
上記の例では、検出スポット2spをマトリクス状に配置してなるプロテインチップについて説明したが、ライン状、ハニカム状といったその他の整列状態となるように検出スポット2spを配置することも可能である(図8参照)。
[プロテインチップ]
2.1 プロテインチップその1
2.1.1 構成
図5は本発明にかかるプロテインチップの形態例を示す平面図である。このプロテインチップ7は、タンパク質を含む水溶液6を含浸したバクテリアセルロースからなる多数のプローブセル3pをガラス基板1上にマトリクス状に配置して固定してなる。このプロテインチップ7は、図1の一連の工程を経て製造された物である。
2.1.2 作用・効果
このプロテインチップ7の各プローブセル3p内には、タンパク質5が水溶液6中に浮遊した状態でその活性を保ちつつ保持されている(図2(a)、(b)参照)。
In the above example, a protein chip in which the detection spots 2sp are arranged in a matrix has been described. However, the detection spots 2sp can be arranged in another alignment state such as a line shape or a honeycomb shape (FIG. 8).
[Protein chip]
2.1
2.1.1 Configuration FIG. 5 is a plan view showing an embodiment of a protein chip according to the present invention. The protein chip 7 is formed by arranging a large number of
2.1.2 Action / Effect In each
したがって、このプロテインチップ7を使用することにより、ガラス基板1上のタンパク質5と結合するタンパク質やその他の分子を効率良くスクリーニングすることができる。
Therefore, by using this protein chip 7, it is possible to efficiently screen for proteins and other molecules that bind to the
上記の例では、マトリクス状に配置されたプローブセル3pからなるバクテリアセルロースアレイ3を備えたプロテインチップ7について説明したが、図6に示すように、ライン状、ハニカム状といったその他の整列状態となるようにプローブセル3p(3a)を配置したプロテインチップも本発明のプロテインチップに含まれる。
2.2 プロテインチップその2
2.2.1 構成
図7は本発明にかかるプロテインチップの形態例を示す平面図である。このプロテインチップ8は、タンパク質を含む水溶液6をバクテリアセルロース層2上にマトリクス状にスポットしてなる多数の検出スポット2spを有する。このプロテインチップ8は、図4の一連の工程を経て製造された物である。
2.1.2 作用・効果
このプロテインチップ8の各検出スポット2sp内には、タンパク質5が水溶液6中に浮遊した状態でその活性を保ちつつ保持されている(図2(a)、(b)参照)。
In the above-described example, the protein chip 7 including the
2.2
2.2.1 Configuration FIG. 7 is a plan view showing an embodiment of the protein chip according to the present invention. The
2.1.2 Action / Effect In each detection spot 2sp of the
したがって、このプロテインチップ8を使用することにより、ガラス基板1上のタンパク質5と結合するタンパク質やその他の分子を効率良くスクリーニングすることができる。
Therefore, by using this
上記の例では、マトリクス状に配置された検出スポット2spを有するプロテインチップ8について説明したが、図8に示すように、ライン状、ハニカム状といったその他の整列状態となるように検出スポット2spを配置したプロテインチップも本発明のプロテインチップに含まれる。
2.3 プロテインチップその3
2.3.1 構成
図9(a)は本発明にかかるプロテインチップの形態例を示す平面図、図9(b)は縦断面図である。このプロテインチップ9は、タンパク質を含む水溶液6を含浸したバクテリアセルロース(BC)からなる多数のプローブセル3pをガラス基板1上にマトリクス状に配置して固定してなる。プロテインチップ9のガラス基板1の表面には半球状の多数のピット1pがマトリクス状に形成されている。プロテインチップ9は、各ピット1p内でバクテリアセルロース(BC)を直接培養した後、各ピット1pのバクテリアセルロース(BC)にタンパク質を含む水溶液6を含浸させることにより製造された物である。すなわち、各ピット1p内の水溶液含有バクテリアセルロース(BC)がプローブセル3pを構成している。
2.3.2 作用・効果
このプロテインチップ9の各プローブセル3p内には、タンパク質5が水溶液6中に浮遊した状態でその活性を保ちつつ保持されている(図2(a)、(b)参照)。
In the above example, the
2.3
2.3.1 Configuration FIG. 9A is a plan view showing an embodiment of a protein chip according to the present invention, and FIG. 9B is a longitudinal sectional view. The protein chip 9 has a large number of
2.3.2 Action / Effect In each
したがって、このプロテインチップ9を使用することにより、ガラス基板1上のタンパク質5と結合するタンパク質やその他の分子を効率良くスクリーニングすることができる。
Therefore, by using the protein chip 9, it is possible to efficiently screen for proteins and other molecules that bind to the
上記の例では、マトリクス状に配置されたピット1p内にプローブセル3pが形成されているが、ライン状、ハニカム状といったその他の整列状態となるように配置されたピット1p内にプローブセル3pを形成したプロテインチップも本発明のプロテインチップに含まれる。
[プロテインチップ作成用プレート]
3.1 基板その1
3.1.1 構成
図10は本発明にかかるプロテインチップ作成用プレートの形態例を示す平面図である。このプロテインチップ作成用プレート11は、ガラス基板1上に、マトリクス状に配置された多数のアレイ要素3aからなるバクテリアセルロースアレイ3を形成してなる。このプロテインチップ作成用プレート11は、図1中の基板洗浄工程、バクテリアセルロース層形成工程、バクテリアセルロースアレイ形成工程、クリーニング工程、および湿度調節工程を経ることにより製造された物である。プロテインチップ作成用プレート11は、必要に応じて、合成樹脂製パッケージ(ケーシング)などに収められる。
3.1.2 作用・効果
このプロテインチップ作成用プレート11によれば、そのガラス基板1上に固定されたバクテリアセルロースアレイ3の各アレイ要素3aに、タンパク質を含む水溶液6を滴下することにより(図1中のプローブ生体分子固定工程に相当)、図5のプロテインチップ7を容易に作成することができる。
In the above example, the
[Plate for making protein chips]
3.1
3.1.1 Configuration FIG. 10 is a plan view showing an embodiment of a plate for producing a protein chip according to the present invention. The protein
3.1.2 Function / Effect According to the
上記の例では、マトリクス状に配置されたアレイ要素3aからなるバクテリアセルロースアレイ3を備えたプロテインチップ作成用プレート11について説明したが、ライン状、ハニカム状といったその他の整列状態となるようにアレイ要素3aを配置したプロテインチップ作成用プレートも本発明のプロテインチップ作成用プレートに含まれる。
In the above example, the
また、湿度調節工程を省略して製造した物をプロテインチップ作成用プレート11としてもよい。その場合、タンパク質を含む水溶液6を滴下するに際し、バクテリアセルロースアレイ3の湿度調節を実施することが望ましい。
3.2 基板その2
3.2.1 構成
図11は本発明にかかるプロテインチップ作成用プレートの別の形態例を示す平面図である。このプロテインチップ作成用プレート12は、ガラス基板1上に、バクテリアセルロース層2を形成してなる。このプロテインチップ作成用プレート12は、図4中の基板洗浄工程、バクテリアセルロース層形成工程、湿度調節工程を経ることにより製造されたものである。プロテインチップ作成用プレート12は、必要に応じて、合成樹脂製パッケージ(ケーシング)などに収められる。
3.2.2 作用・効果
このプロテインチップ作成用プレート12によれば、バクテリアセルロース層2の上に、タンパク質5を含む水溶液6をマトリクス状にスポットすることにより(図4中のプローブ生体分子固定工程に相当)、図7のプロテインチップ7を容易に作成することができる。
Further, a product manufactured by omitting the humidity adjustment step may be used as the
3.2
3.2.1 Configuration FIG. 11 is a plan view showing another embodiment of the plate for producing a protein chip according to the present invention. The
3.2.2 Function / Effect According to the
また、バクテリアセルロース層2の上に、タンパク質5を含む水溶液6をライン状、ハニカム状といったその他の整列状態となるようにスポットすることにより、図8のような、ライン状、ハニカム状といったその他の整列状態となるように検出スポット2sを配置したプロテインチップを容易に作成することができる。
Further, by spotting the
また、湿度調節工程を省略して製造した物をプロテインチップ作成用プレート12としてもよい。その場合、タンパク質を含む水溶液6を滴下するに際し、バクテリアセルロースアレイ層2の湿度調節を実施することが望ましい。
3.3 基板その3
3.3.1 構成
図12(a)は本発明にかかるプロテインチップ作成用プレートの更に別の形態例を示す平面図、図12(b)は縦断面図である。このプロテインチップ作成用プレート13は、ガラス基板1の表面に多数のピット1pをマトリクス状に形成し、各ピット1p内でバクテリアセルロース(BC)を直接培養してなる。このプロテインチップ作成用プレート13は、基板洗浄工程、バクテリアセルロース層形成工程、湿度調節工程を経ることにより製造されたものである。プロテインチップ作成用プレート13は、必要に応じて、合成樹脂製パッケージ(ケーシング)などに収められる。
3.3.2 作用・効果
このプロテインチップ作成用プレート13によれば、各ピット1pのバクテリアセルロース(BC)にタンパク質を含む水溶液6を含浸させることにより、図9のプロテインチップ9を容易に作成することができる。
Further, a plate manufactured for omitting the humidity control step may be used as the protein
3.3
3.3.1 Configuration FIG. 12A is a plan view showing still another example of the plate for producing a protein chip according to the present invention, and FIG. 12B is a longitudinal sectional view. The protein
3.3.2 Function / Effect According to the
湿度調節工程を省略して製造した物をプロテインチップ作成用プレート13としてもよい。その場合、タンパク質を含む水溶液6を滴下するに際し、ピット1p内のバクテリアセルロース(BC)の湿度調節を実施することが望ましい。
[補足説明]
以上の説明では、プローブ生体分子としてタンパク質を保持したプローブセルまたは検出スポットのみをガラス基板上に形成したプロテインチップについて説明したが、タンパク質を含むプローブセルと、その他の物質(物体)たとえばペプチド、DNA、RNA、金属イオン、細胞、等を保持したプローブセルを同一基板上に形成してなるハイブリッド型のプロテインチップも本発明のプロテインチップに含まれる(図13参照)。
The plate manufactured for omitting the humidity control step may be used as the protein
[Supplemental explanation]
In the above description, a probe cell holding a protein as a probe biomolecule or a protein chip in which only a detection spot is formed on a glass substrate has been described. However, a probe cell containing a protein and other substances (objects) such as peptides and DNA A protein chip of the present invention also includes a hybrid type protein chip in which probe cells holding RNA, metal ions, cells, and the like are formed on the same substrate (see FIG. 13).
また、上記の例では、プロテインチップおよびチップ作成用プレートの基板として、ガラス基板を使用することとしたが、合成樹脂基板、金属基板、バクテリアセルロース基板、等その他の材質の基板を用いてもよい。 Further, in the above example, a glass substrate was used as the substrate of the protein chip and the chip-making plate, but a synthetic resin substrate, a metal substrate, a bacterial cellulose substrate, or a substrate of another material may be used. .
また、バクテリアセルロースアレイの各プローブセル(アレイ要素3a)の平面形状は、正方形である必要はない。長方形でも三角形でも五角形でも六角形でも八角形でも円形でも楕円形でもよいが、円形であることが望ましい(図14参照)。
The planar shape of each probe cell (
また、プローブセル(アレイ要素)のセルサイズおよびセル間隔は任意である。セルサイズ(直径)は、好ましくは十数ミクロン〜数ミリメートルの範囲から選ばれる。既製のアレイヤによりスポッティング可能なセルサイズおよびセル間隔とすることが望ましい。 The cell size and cell interval of the probe cells (array elements) are arbitrary. The cell size (diameter) is preferably selected from the range of tens of microns to several millimeters. It is desirable that the cell size and the cell interval can be spotted by a ready-made arrayer.
また、バクテリアセルロース層あるいはプローブセル(アレイ要素)の厚さは任意である。好ましくは湿潤状態で十数ミクロン〜十数ミリメートルの範囲から選ばれる。 The thickness of the bacterial cellulose layer or the probe cell (array element) is arbitrary. Preferably, it is selected from a range of ten and several microns to ten and several millimeters in a wet state.
また、プロテインチップおよびチップ作成用プレートの形状(平面形状)は任意である。正方形、長方形、円形、楕円形、台形、等どのような形状でもよい。 Further, the shape (planar shape) of the protein chip and the chip making plate is arbitrary. Any shape such as a square, a rectangle, a circle, an ellipse, and a trapezoid may be used.
本発明のプロテインチップは、その基板上のバクテリアセルロース内に生体細胞を導入もしくは培養することにより、細胞アレイとして利用することができる。すなわち、発現ベクターに挿入した状態のcDNAクローンをバクテリアセルロース(たとえば、図10に示すチップ作成用プレート11のアレイ要素3a、図11に示すチップ作成用プレート12のバクテリアセルロース層2、等)上にスポットし、その上で細胞を増殖させ、アレイされた遺伝子を導入することにより、外来遺伝子が発現した状態の細胞アレイを作成することができる。セルアレイ上の細胞に対しては蛍光免疫染色法、FISH法などの技術を使用することができる。バクテリアセルロースは含水性が極めて高いため、細胞の培養に必要な水分や栄養分を長時間保持することができる。
The protein chip of the present invention can be used as a cell array by introducing or culturing living cells into bacterial cellulose on the substrate. That is, the cDNA clone inserted into the expression vector is placed on bacterial cellulose (for example, the
本発明のプロテインチップは、その基板上のバクテリアセルロース上に生体組織標本(ティッシュ)を載せ置くことにより、ティッシュアレイとして利用することができる。バクテリアセルロースは含水性が極めて高いため、生体組織標本を長時間好適な湿潤状態に保つことができる。 The protein chip of the present invention can be used as a tissue array by placing a biological tissue specimen (tissue) on bacterial cellulose on the substrate. Bacterial cellulose has an extremely high water content, so that a biological tissue specimen can be kept in a suitable wet state for a long time.
本発明のプロテインチップは、その基板上のバクテリアセルロースに糖鎖を含む水溶液を含浸させることにより、糖鎖アレイとして利用することができる。 The protein chip of the present invention can be used as a sugar chain array by impregnating bacterial cellulose on the substrate with an aqueous solution containing a sugar chain.
1 ガラス基板
1p ピット
2 バクテリアセルロース層
2f フィブリル
2s シート
2sp 検出スポット
3 バクテリアセルロースアレイ
3a アレイ要素
3p プローブセル
4 レーザビーム
5 タンパク質
6 水溶液
7 プロテインチップ
8 プロテインチップ
9 プロテインチップ
11 プロテインチップ作成用プレート
12 プロテインチップ作成用プレート
13 プロテインチップ作成用プレート
BC バクテリアセルロース
Claims (10)
前記バクテリアセルロース層を整然と並んだアレイ要素からなるバクテリアセルロースアレイに加工する工程と、
タンパク質を含む水溶液を前記アレイ要素に含浸させる工程と、
を含むプロテインチップの製造方法。 Forming a bacterial cellulose layer on the substrate,
Processing the bacterial cellulose layer into a bacterial cellulose array consisting of ordered array elements,
Impregnating the array element with an aqueous solution containing a protein,
A method for producing a protein chip, comprising:
前記バクテリアセルロースアレイを基板上に固定する工程と、
タンパク質を含む水溶液を前記アレイ要素に含浸させる工程と、
を含むプロテインチップの製造方法。 Processing the bacterial cellulose sheet into a bacterial cellulose array consisting of ordered array elements;
Fixing the bacterial cellulose array on a substrate,
Impregnating the array element with an aqueous solution containing a protein,
A method for producing a protein chip, comprising:
タンパク質を含む水溶液を前記バクテリアセルロース層上に整然と並べてスポットする工程と、
を含むプロテインチップの製造方法。 Forming a bacterial cellulose layer on the substrate,
Spotting an aqueous solution containing a protein in an orderly arrangement on the bacterial cellulose layer,
A method for producing a protein chip, comprising:
前記水溶液を含浸させる前のバクテリアセルロースを基板上に固定してなるプロテインチップ作成用プレート。 A plate for producing a protein chip according to any one of claims 5 to 7,
A plate for preparing a protein chip in which bacterial cellulose before being impregnated with the aqueous solution is fixed on a substrate.
The protein retention method according to claim 9, wherein the bacterial cellulose is nata de coco.
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